Spannungsgesteuerter Abschwächer

Da Sie die Verstärkung eines Gleichstromsignals steuern möchten (möglicherweise unter 100 Hz, ist meine Schätzung), werden "herkömmliche" Geräte wie JFETs wahrscheinlich eine ziemlich schlechte Gleichstromleistung aufweisen. Dies würde auch für analoge Multiplikatoren wie den AD534 gelten , da Temperaturänderungen analoge Multiplikatoren beeinflussen .

Eine bessere Lösung besteht darin, einen analogen Schalter von einer Rechteckwelle zu steuern, deren Tastverhältnis die analoge Steuerspannung darstellt. Ihr Eingang speist den Schalter und der Ausgang des Schalters ist Ihr Ausgang.

Wenn die Rechteckwelle (z. B. 10 kHz) zwischen 0 V (50 % der Zeit) und 5 V (50 % der Zeit) wechselt und dies das Eingangssignal (Vin) über einen analogen Schalter "ein" und "aus" schaltet, wird der Durchschnitt Ausgang wäre 50% von Vin. Wenn das Ein/Aus-Verhältnis auf beispielsweise 20 % Ein (5 V) und 80 % Aus (0 V) geändert würde, würde die durchschnittliche Ausgabe 20 % von Vin betragen. Warum macht man das so?

Es ist ziemlich einfach, ein sehr genaues und zuverlässiges Ein/Aus-Tastverhältnis zu erhalten, indem man entweder analoge Elektronik oder digitale Elektronik verwendet, und die Verwendung zum "Zerhacken" des Eingangs zur Steuerung seiner Amplitude ist eine garantierte Möglichkeit, die mit DC verbundenen JFET/Multiplikator-Probleme zu überwinden und Temperaturdrift.

Der Ausgang des analogen Schalters wäre natürlich "zerhackt", aber der Durchschnittswert könnte die von Ihnen benötigte Übertragungsfunktion vollständig darstellen. Darüber hinaus können Sie Standardfiltertechniken verwenden, um das zerhackte Signal wieder in eine stabile DC-Version zurückzuverwandeln.

Sie haben wahrscheinlich bemerkt, dass ich erwähnt habe, dass der Eingang auf 100 Hz begrenzt ist, und dass ich eine Hackfrequenz von 10 kHz erwähnt habe - ich habe dies absichtlich getan, weil dies eine einfache Filteranordnung ermöglicht, um den zerhackten Ausgang wieder auf einen gleichmäßigen Gleichstrompegel zurückzuführen.

Hier ist eine Simulation eines Schaltkreises: -

Die Ausgangswellenform (BLAU) ist ein halber Zyklus einer Eingangssinuswelle (100 Hz), zerhackt durch 10 kHz 50:50 Arbeitszyklus. Das Zerhacken erfolgt durch die analogen Schalter S1 und S2. Das sind natürlich Alltagsgeräte. Die rote Spur ist die blaue Spur, die durch die Operationsverstärkerschaltung gefiltert wurde.

Da das Tastverhältnis der Rechteckwelle, die die Schalter steuert, 50:50 beträgt, wird das Ausgangssignal im Wert halbiert. Wenn das Tastverhältnis 1:99 wäre (1 % der Zeit eingeschaltet), dann wäre die Ausgabe ein Hundertstel der Eingabe.

So würde ich das Problem angehen, ABER Sie könnten immer eine billige MCU verwenden und beide Eingänge in ihren ADC einspeisen und die MCU dazu bringen, den Ausgangswert zu berechnen und diesen einem DAC zuführen.

Wie wäre es, wenn Sie Ihre Spannung verwenden, um einen VCO zu steuern, und dann den VCO verwenden, um einen Verstärker mit programmierbarer Verstärkung mit geschalteten Kondensatoren anzusteuern? Einzelheiten zur Betriebstheorie der geschalteten Kondensatoren finden Sie in DIESEM POST